一場突如其來的地磁暴導致Space X發射的40顆星鏈衛星報廢。太空氣象專家表示，隨著太陽活動從極小期趨於活躍，由此產生的太陽風會摧毀更多的衛星。

埃隆·馬斯克(Elon Musk)所領導的SpaceX已經感受到太陽活動的威脅：一場突如其來的地磁暴擾亂了地球大氣層，導致大約40顆星鏈互聯網衛星提前報廢。SpaceX預計，公司單次發射升空的星鏈衛星幾乎悉數損失殆盡。

但太空氣象專家解釋說，地磁暴並非罕見，預計在未來幾年只會變得更頻繁。2019年12月起，太陽開始為期11年的新活動週期，現在正進入太陽活動高峰期，預計2025年前後太陽活動將達到高峰。

航空航天公司研究科學家塔米莎·斯科夫（Tamitha Skov ）說：“此前(太陽風)之所以不是什麼大問題，是因為在過去的三到四年時間裡，一直處於我們所說的’太陽活動極小期’。”

值得注意的是，最近一次太陽活動極小期與近地軌道衛星數量的激增幾乎同步。根據太空行業研究諮詢公司Bryce Tech的分析，過去4年間全世界共發射約4000顆小型衛星，其中絕大多數在低地球軌道運行。

斯科夫坦言，“很多這樣的商業項目……並不了解太空天氣對衛星的影響有多大，尤其是這些小型衛星。”

太陽活動週期和衛星

地磁暴源自太陽活動所產生的太陽風。地球外圍的磁場使得太陽風的能量釋放到地球大氣層中，導致地球上層大氣升溫。

圖示：極光也源自地磁暴

“大多數人真的很喜歡這種現象，但他們根本沒有意識到危害，因為他們所關注的是極光，”斯科夫說。

美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)將測量的地磁暴強度等級設為G1至G5，上週毀掉星鏈衛星的地磁暴預計為G1級。預測科學協會研究科學家艾瑞卡·帕爾梅里奧（Erika Palmerio）解釋說，G1級風暴很小“很常見”，通常在歷時11年的太陽活動週期中會發生1700多次。

“G5是一場極端地磁暴，這種情況非常罕見。我們在每個太陽活動週期中會發現大約4個G5級地磁暴。”

帕爾梅里奧強調，G5級地磁暴會對電網或航天器操作等形成威脅，但對人體沒有影響。

帕爾梅里奧表示，“這些地磁暴對地面上的人類沒有直接危害。”

大氣密度上升所帶來的副作用是近地軌道衛星的阻力增加，這可能會導致航天器降軌運行，或者導致諸如星鏈衛星這種航天器墜入大氣層並燒毀。

地磁暴導致輻射增加也會損壞航天器。帕爾梅里奧說，這種輻射會燒毀飛船上的儀器或探測器。

斯科夫強調，星鏈衛星“非常小”，但有很大的太陽能電池板，本質上也是給每顆衛星帶了一副“巨大”的阻力傘。

圖示：正在部署中的星鏈衛星

“談到阻力時，這種設計無從解決，”斯科夫說。“多年來，太空氣象學界的一些人一直在談論星鏈衛星會從天空中消失，因為我們知道，太陽活動再次開始活躍只是時間問題。”

此外斯科夫說，地球的“海綿狀”大氣層意味著在環繞地球軌道上沒有特定的最低安全高度。最近報廢的星鏈衛星均位於剛剛發射升空的210公里高度上，這遠低於星鏈衛星正常運行的550公里高度。但是斯科夫說，在星鏈衛星常規運行軌道上仍然有存在“阻力的可能性”。

歷史教訓

斯科夫和帕爾梅里奧都強調，地磁暴造成的破壞比通常人們所認為的更頻繁，歷史上太陽活動引發的此類事件比比皆是。

“1967年，一場太陽風暴導致北美防空司令部失去與一半衛星的聯繫，”斯科夫說，這一事件險些引發核戰爭。

1989年發生的另一場太陽風則使加拿大魁北克省的電網癱瘓，多倫多證券交易所交易暫停，發現號航天飛機上的傳感器飛行故障。科學家認為這場太陽風還造成科學觀測衛星太陽峰年（SMM）脫離軌道。

“這只是表象，”斯科夫補充說，太陽風還會對GPS系統和衛星電話造成“持續”影響。

2003年萬聖節風暴導致有記錄以來最強大的地磁暴。帕爾梅里奧說，不斷增大的輻射導致從地球軌道到火星表面的各種太空科學儀器均遭到破壞。

與2014年4月達到高峰的前一個太陽活動週期相比，當前太陽活動週期的主要不同之處在於，近地軌道上多了數千顆衛星。

“但這仍是一片荒野，”斯科夫說。